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इस आलेख का परिचय
अल्ट्राफास्ट लेज़र तकनीक एक उन्नत तकनीक है जो बेहद कम समय में उच्च तीव्रता वाले प्रकाश स्पंदन उत्पन्न करती है, और एयरोस्पेस क्षेत्र में इसके अनुप्रयोग तेजी से ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। यह तकनीक माप, विनिर्माण और संचार में अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए प्रसिद्ध है, और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में इसका व्यापक अनुप्रयोग विमान के प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार के लिए नई संभावनाएं प्रदान करता है।
अल्ट्राफास्ट लेज़र आम तौर पर 10^-12 सेकंड से कम की पल्स चौड़ाई वाले लेज़रों को संदर्भित करते हैं, जिनमें मुख्य रूप से फेमटोसेकंड लेज़र (1 एफएस=10^-15 सेकेंड) और पिकोसेकंड लेज़र (1 पीएस=10^-12 सेकेंड) शामिल हैं। क्योंकि अल्ट्राफास्ट लेजर पल्स बेहद कम अवधि के लिए कार्य करते हैं, वे तुरंत बहुत उच्च शिखर शक्ति का उत्पादन कर सकते हैं। इसलिए, सामान्य लेजर प्रसंस्करण विधियों के विपरीत, जो फोटोथर्मल प्रभाव के माध्यम से सामग्रियों पर कार्य करते हैं, अल्ट्राफास्ट लेजर का प्रसंस्करण तंत्र प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉनिक राज्य अवशोषण है, जो ऊर्जा को सामग्री की जाली में स्थानांतरित करता है, इसके बंधन को तोड़ता है, और अंत में इसे प्लाज्मा के रूप में बाहर निकालता है। इसके अलावा, सामान्य निरंतर लेजर के थर्मल प्रसंस्करण के विपरीत, अल्ट्राफास्ट लेजर प्रसंस्करण "कोल्ड प्रोसेसिंग" विधि के साथ अधिक संरेखित होता है। लेज़र और सामग्री के बीच संपर्क तंत्र के परिप्रेक्ष्य से, फेमटोसेकंड लेज़र प्रसंस्करण उच्च परिशुद्धता, न्यूनतम थर्मल-प्रभावित क्षेत्र, कोई थर्मल पिघलना, कोई रीकास्ट परत और कोई माइक्रोक्रैक प्राप्त नहीं कर सकता है। यह विमानन इंजनों में टरबाइन ब्लेड फिल्म-कूलिंग होल निर्माण की सतह की अखंडता में सुधार करने के सर्वोत्तम तरीकों में से एक है।
02 विशिष्ट अनुप्रयोग (1) एयरोइंजन टरबाइन ब्लेड की गैस फिल्म होल मशीनिंग
एयरोइंजन के मुख्य घटक के रूप में, टरबाइन ब्लेड का डिज़ाइन, विनिर्माण गुणवत्ता और परिचालन प्रदर्शन इंजन की सेवा जीवन को प्रभावित करता है। आमतौर पर, ब्लेड को उच्च कठोरता, उच्च प्लास्टिसिटी, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध देने के लिए उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं की सतह पर थर्मल बैरियर कोटिंग्स लगाई जाती हैं। इसके अलावा, गैस फिल्म छेद संरचनाएं सतह पर डिजाइन की गई हैं। घटक के अंदर से ठंडी हवा छोड़कर, और छोटे छिद्रों के माध्यम से वायु प्रवाह बनाकर, सतह पर एक सुरक्षात्मक ठंडी हवा की फिल्म बनती है, जो गर्म गैस को अलग करती है और घटक की रक्षा करती है। हालाँकि, वर्तमान प्रसंस्करण विधियों, जैसे विद्युत डिस्चार्ज मशीनिंग और लंबी पल्स लेजर मशीनिंग में कमियां हैं, जिनमें गैर-प्रवाहकीय थर्मल बाधा परतें, कोटिंग प्रदूषण, दरारें और कोटिंग चिपिंग शामिल हैं, जिससे अच्छी तरह से निर्मित छोटे छेद बनाना मुश्किल हो जाता है।
अल्ट्राफास्ट लेजर प्रोसेसिंग तकनीक के विकास के साथ, फेमटोसेकंड लेजर का उपयोग अब टरबाइन ब्लेड पर कोटिंग प्रदूषण या दरार के बिना और तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करने वाले आयामों के साथ गैस छेद बनाने के लिए किया जाने लगा है। यह एयरोइंजन घटकों में गैस फिल्म छेद के निर्माण के लिए एक नई तकनीक प्रदान करता है।
थर्मल बैरियर {{0}कोटेड टरबाइन ब्लेड्स पर कई गैस फिल्म कूलिंग होल की मशीनिंग उच्च थ्रस्ट {{1}से {{2}वजन अनुपात, उच्च {{3}प्रदर्शन इंजनों के अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण है, इस प्रकार इन लेपित ब्लेडों की मशीनिंग के लिए उच्च आवश्यकताएं निर्धारित होती हैं। उच्च परिशुद्धता, उच्च गुणवत्ता और कोल्ड प्रोसेसिंग के अपने फायदों के साथ फेमटोसेकंड लेजर माइक्रो{{5}होल प्रोसेसिंग तकनीक, इंजनों के लिए उच्च गुणवत्ता वाली माइक्रो{7}होल मशीनिंग को सक्षम बनाती है। फेमटोसेकंड लेजर ड्रिलिंग तकनीक में निरंतर सुधार के साथ, अब थर्मल बैरियर पर गैस फिल्म छेद की उच्च परिशुद्धता मशीनिंग प्राप्त करना संभव है, बिना पिघलाए परतों, सूक्ष्म दरारें, या गर्मी प्रभावित क्षेत्रों के बिना लेपित ब्लेड, यह सुनिश्चित करते हुए कि प्रसंस्करण के बाद थर्मल बैरियर कोटिंग काली न हो जाए या उखड़ न जाए। इसलिए, फेमटोसेकंड लेजर माइक्रो-}होल प्रोसेसिंग तकनीक थर्मल बैरियर{{16}लेपित टरबाइन ब्लेड पर गैस फिल्म होल के निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण विधि बनने की ओर अग्रसर है।
(2) एयरो इंजन के दहन कक्ष में फिल्म कूलिंग होल्स की मशीनिंग
फ्लेम ट्यूब एयरो इंजन दहन कक्ष का एक मुख्य घटक है और सबसे महत्वपूर्ण गर्मी प्रतिरोधी भागों में से एक है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि फ्लेम ट्यूब अत्यधिक उच्च तापमान वाली स्थितियों में स्थिर और लगातार काम करती रहे, इसे ठंडा किया जाना चाहिए। वर्तमान में, एक सामान्य विधि में कोटिंग्स और छिद्रण का संयोजन शामिल है। लंबी पल्स लेजर मशीनिंग का उपयोग करने से कोटिंग एब्लेशन, स्प्लैशिंग और एज चिपिंग जैसे दोष हो सकते हैं, जो फ्लेम ट्यूब की सेवा जीवन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। वर्तमान में, पिकोसेकंड लेजर मशीनिंग का उपयोग करके फिल्म कूलिंग छेद का उत्पादन किया जा सकता है जिसमें कोई बड़ा क्षेत्र प्रदूषण या सतह पर परत नहीं होती है, और तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करने वाले आयाम होते हैं, जैसा कि चित्र 2 और 3 में दिखाया गया है।
(3) एयरो इंजनों में विशेष आकार के खांचे की मशीनिंग
सीलिंग प्रदर्शन का एयरो इंजनों के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। हाल के वर्षों में, विमानन उद्योग के विकास के साथ, इंजन के प्रदर्शन में लगातार सुधार हो रहा है, और परिचालन की स्थिति तेजी से जटिल हो गई है। इंजन सील की खराबी के कारण होने वाली विफलताएँ बढ़ रही हैं, और इन समस्याओं पर तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता है। इसलिए, इंजन सीलिंग तकनीक के लिए नई आवश्यकताएं प्रस्तावित की गई हैं। फिंगर टिप सील एक नए प्रकार का उपकरण है जिसका उपयोग एयरो इंजन के मुख्य असर कक्ष और वायु प्रवाह पथ को सील करने के लिए किया जा सकता है। फिंगरटिप सील घटकों की मशीनिंग के लिए उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। वर्तमान यांत्रिक मशीनिंग, इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज मशीनिंग, और लंबी पल्स लेजर मशीनिंग प्रसंस्करण के दौरान उत्पन्न ताना और विरूपण जैसे मुद्दों को हल नहीं कर सकती है। हालाँकि, फेमटोसेकंड लेजर, अपने अत्यधिक उच्च ऊर्जा घनत्व और बहुत कम प्रसंस्करण समय के कारण, मशीनिंग प्रक्रिया में उच्च दक्षता और सटीकता सुनिश्चित करते हैं। फिंगरटिप सील घटकों पर पुनर्निर्मित परतें, दरारें या गड़गड़ाहट जैसे कोई दोष दिखाई नहीं देते हैं, जो उच्च परिशुद्धता वाले एयरो इंजन भागों में विशेष आकार के खांचे की मशीनिंग के लिए एक नई विधि प्रदान करता है।
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निष्कर्ष और आउटलुक
एक उन्नत सामग्री प्रसंस्करण और निर्माण प्रौद्योगिकी के रूप में, अल्ट्राफास्ट लेजर प्रोसेसिंग में एयरोस्पेस इंजन निर्माण के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। अल्ट्राफास्ट लेजर प्रसंस्करण के इंजीनियरिंग अनुप्रयोग में, प्रक्रिया चरणों को कम करने, प्रसंस्करण दक्षता में सुधार करने और सामग्री बनाने की गुणवत्ता और आयामों की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सामग्री विशेषताओं के अनुसार विभिन्न लेजर प्रक्रिया मापदंडों का चयन किया जाना चाहिए। अल्ट्राफास्ट लेजर तकनीक के विकास और प्रक्रिया अनुकूलन में सुधार के साथ, कम प्रसंस्करण दक्षता और सीमित मशीनी मोटाई जैसे मुद्दों को प्रभावी ढंग से हल किया जाएगा। इसके अलावा, दोहरी पल्स लेजर प्रोसेसिंग तकनीक, जो अल्ट्राफास्ट लेजर प्रोसेसिंग को लंबे पल्स लेजर प्रोसेसिंग के साथ जोड़ती है, गुणवत्ता और दक्षता में सुधार के लिए भविष्य की दिशा होगी।
